JP7003380B2

JP7003380B2 - 立体トラス架構

Info

Publication number: JP7003380B2
Application number: JP2017165328A
Authority: JP
Inventors: 友規村上; 久人奥出; 典夫櫻川
Original assignee: Takenaka Corp
Current assignee: Takenaka Corp
Priority date: 2017-08-30
Filing date: 2017-08-30
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2037-08-30
Also published as: JP2019044354A

Description

本発明は、立体トラス架構に関する。

２本の上弦材と１本の下弦材とを斜材で連結する立体トラス架構が知られている。この立体トラス架構では、斜材の下端部が角度をもって下弦材に接合されるため、１本の上弦材と１本の下弦材とを斜材で連結する平面トラス架構と比較して、斜材の下端部の形状が複雑になり易い。この問題を解決するため、例えば特許文献１には、下弦材と斜材の下端部とを鋼製ブロックを介して接合するトラス梁構造が開示されている。

特開２００２－４４１４号公報

しかしながら、特許文献１に開示されているトラス梁構造では、鋼製ブロックを下弦材に溶接する必要があり、また、斜材の下端部にねじ穴等を加工する必要があるため、下弦材と斜材との連結が容易ではなかった。

本発明は上記事実に鑑み、下弦材と斜材とを容易に連結することができる立体トラス架構を提供することを目的とする。

第１態様に係る立体トラス架構は、一対の上弦材と、前記上弦材の下方に設けられ、断面が多角形状とされた下弦材と、一対の前記上弦材と前記下弦材とを連結し、前記下弦材の外周平面に接合された斜材と、を有する。

上記構成によれば、下弦材の断面が多角形状とされ、斜材が下弦材の外周平面に接合されている。このため、接合部である斜材の下端面の形状を平面状とすることができ、下弦材と斜材との連結が容易となる。

第２態様に係る立体トラス架構は、第１態様に係る立体トラス架構であって、前記下弦材の前記外周平面は、前記斜材の中心軸に対して直交する。

上記構成によれば、下弦材の外周平面が斜材の中心軸に対して直交するため、斜材の下端面を下弦材の外周平面の角度に合わせて斜めに切断する必要がなく、下弦材と斜材との連結がより容易となる。

第３態様に係る立体トラス架構は、第１態様又は第２態様に係る立体トラス架構であって、前記上弦材の断面は多角形状とされており、前記斜材は前記上弦材の外周平面に接合されている。

上記構成によれば、下弦材とともに上弦材の断面も多角形状とされているため、斜材の上端面及び下端面の加工が容易となり、上弦材と斜材、及び下弦材と斜材との連結がそれぞれ容易となる。

本発明によれば、下弦材と斜材とを容易に連結することができる。

第１実施形態における立体トラス架構を示す全体図である。図１におけるＡ－Ａ線断面図である。第２実施形態における立体トラス架構を示す、図２に相当する断面図である。（Ａ）、（Ｂ）は変形例における立体トラス架構を示す、図２に相当する断面図である。

＜第１実施形態＞
以下、本発明の第１実施形態における立体トラス架構について、図１及び図２を用いて説明する。

図１及び図２に示すように、本実施形態の立体トラス架構１０は、互いに間隔を空けて並列に配置された複数の上弦材１２と、上弦材１２の下方に設けられて上弦材１２と平行に延びる複数の下弦材１４と、を有している。

本実施形態の立体トラス架構１０は、例えばスタジアム等の構造物の屋根架構として用いられるものであり、一例として、図１に示すように、上弦材１２及び下弦材１４の一端が繋ぎ材１６によって観客席等の下部構造体１８に片持ち状に支持されている。

図２に示すように、上弦材１２は、例えば断面が正四角形状の中空鋼管で構成されており、４つの外周平面１２Ａを有している。同様に、下弦材１４も、断面が正四角形状の中空鋼管で構成されており、４つの外周平面１４Ａを有している。なお、本実施形態では、下弦材１４の外寸と上弦材１２の外寸とが同じ大きさとされている。

また、隣合う上弦材１２同士は、水平方向に延びる小梁材２０によって互いに連結されており、下弦材１４も水平方向に延びる小梁材２２によって隣合う下弦材（図示なし）に連結されている。小梁材２０、２２は、例えば断面が円形状の中空鋼管で構成されており、本実施形態では上弦材１２及び下弦材１４の外寸より外寸（径）が小さくされている。

また、図１及び図２に示すように、複数の斜材２４によって一対の上弦材１２と１本の下弦材１４とがそれぞれ連結されており、一対の上弦材１２、下弦材１４、小梁材２０、及び斜材２４によって三角形断面の立体トラスが形成されている。なお、斜材２４は、例えば断面が円形状の中空鋼管で構成されており、本実施形態では上弦材１２及び下弦材１４の外寸より外寸（径）が小さくされている。

ここで、図２に示すように、上弦材１２及び下弦材１４は、外周平面１２Ａ、１４Ａが斜材２４の中心軸Ｐに対して直交する向きにそれぞれ配置されており、斜材２４の上端面が上弦材１２の外周平面１２Ａに接合され、斜材２４の下端面が下弦材１４の外周平面１４Ａに接合されている。なお、斜材２４の上端面及び下端面と上弦材１２及び下弦材１４の外周平面１２Ａ、１４Ａとの接合方法としては、溶接による接合の他、ボルトによる接合等が挙げられる。

本実施形態によれば、上弦材１２及び下弦材１４の断面が正四形状状とされ、斜材２４が上弦材１２及び下弦材１４の外周平面１２Ａ、１４Ａにそれぞれ接合されている。このため、接合部である斜材２４の上端面及び下端面の形状をそれぞれ平面状とすることができ、斜材２４の上端面及び下端面の加工が容易となるとともに、上弦材１２と斜材２４、及び下弦材１４と斜材２４との連結が容易となる。

特に本実施形態では、上弦材１２及び下弦材１４の外周平面１２Ａ、１４Ａが斜材２４の中心軸Ｐに対して直交するため、斜材２４の上端面及び下端面を上弦材１２及び下弦材１４の外周平面１２Ａ、１４Ａの角度に合わせて斜めに切断する必要がなく、上弦材１２と斜材２４、及び下弦材１４と斜材２４との連結がより容易となる。

また、本実施形態によれば、特に圧縮力を受け易い下弦材１４が中空鋼管で構成されており、閉断面とされているため、下弦材１４が閉断面とされていない構成と比較して、下弦材１４の座屈を抑制することができる。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の第２実施形態における立体トラス架構について、図３を用いて説明する。なお、第１実施形態と同様の構成については、図示及び説明を省略する。

図３に示すように、本実施形態の立体トラス架構３０では、一例として上弦材３２がＨ形鋼で構成されている。一方、下弦材３４は、断面が菱形状の中空鋼管で構成されており、外周平面３４Ａが斜材３６の中心軸Ｑに対して直交する向きにそれぞれ配置されている。

斜材３６は、上端面が上弦材３２の下フランジの下面３２Ａに接合され、下端面が下弦材３４の外周平面３４Ａに接合されており、第１実施形態と同様に、一対の上弦材３２、下弦材３４、及び斜材３６によって三角形断面の立体トラスが形成されている。なお、隣合う上弦材３２同士及び下弦材３４同士も、第１実施形態と同様に、小梁材３８、４０によって互いに連結されている。

本実施形態によれば、下弦材３４の断面が菱形状とされ、斜材３６が下弦材１４の外周平面３４Ａに接合されている。このため、第１実施形態と同様に、接合部である斜材３６の下端面の形状を平面状とすることができ、斜材３６の下端面の加工が容易となるとともに、下弦材３４と斜材３６との連結が容易となる。

さらに、下弦材３４の断面が菱形状であるため、上弦材３２同士の間隔、すなわち斜材３６の中心軸Ｑの角度に合わせて外周平面３４Ａの角度を調整することが容易であり、外周平面３４Ａを斜材３６の中心軸Ｑに対して直交する向きとすることができる。

＜その他の実施形態＞
以上、本発明について第１実施形態及び第２実施形態を説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態が可能である。

第１実施形態では、下弦材１４の断面が正四角形状とされ、第２実施形態では、下弦材３４の断面が菱形状とされていた。しかし、下弦材１４、３４は、少なくとも斜材２４、３６の下端面が接合される複数の外周平面１４Ａ、３４Ａを有していればよい。

例えば、図４（Ａ）に示すように、下弦材４４の断面を三角形状とし、３つの外周平面４４Ａのうち２面に斜材４６の下端面をそれぞれ接合する構成としてもよい。また、図４（Ｂ）に示すように、下弦材５４の断面を五角形状とし、５つの外周平面５４Ａのうち２面に斜材５６の下端面をそれぞれ接合する構成としてもよい。

さらに、第１実施形態及び第２実施形態では、上弦材１２及び下弦材１４、３４の外周平面１２Ａ、１４Ａ、３４Ａと斜材２４、３６の中心軸Ｐ、Ｑとが直交していた。しかし、必ずしも直交している必要はなく、上弦材１２及び下弦材１４、３４の外周平面１２Ａ、１４Ａ、３４Ａと斜材２４、３６とが、９０度以外の角度で接合されていてもよい。

１０立体トラス架構
１２、３２上弦材
１２Ａ外周平面
１４、３４、４４、５４下弦材
１４Ａ、３４Ａ、４４Ａ、５４Ａ外周平面
２４、３６、４６、５６斜材
Ｐ、Ｑ中心軸

Claims

一対の上弦材と、
一対の前記上弦材を連結する小梁材と、
前記上弦材の下方に設けられ、断面が四角形状とされた下弦材と、
一対の前記上弦材と前記下弦材とをそれぞれ連結するとともに、下端部が前記下弦材の隣り合う外周平面にそれぞれ接合され、一対の前記上弦材、及び前記下弦材の長手方向から見て、前記小梁材とでトラスを形成する一対の第一斜材と、
前記下弦材の長手方向にそれぞれ傾斜し、該下弦材と一対の前記上弦材とをそれぞれ連結する一対の第二斜材と、
を有し、
前記下弦材の前記外周平面は、該外周平面に前記下端部が接合される前記第一斜材の中心軸に対して直交し、
前記トラスは、一対の前記上弦材、及び前記下弦材の長手方向に複数形成されるとともに、一対の前記上弦材、前記下弦材、一対の前記第二斜材とで立体トラスを形成する、
立体トラス架構。
前記上弦材の断面は多角形状とされており、前記第一斜材は前記上弦材の外周平面に接合されている、請求項１に記載の立体トラス架構。